Тепловой насос своими руками для отопления дома: схемы вода-вода, воздух-воздух, тепловые насосы из кондиционера и холодильника
Сегодня мало кто сомневается в том, что тепловой насос для отопления дома – самое эффективное средство из всех существующих. Оно же — самое дорогое и сложное в исполнении. По этой причине многие домашние умельцы взялись за самостоятельное решение данной проблемы. Но ввиду ее высокой сложности достижение положительных результатов дается весьма непросто, нужно иметь энтузиазм, терпение и вдобавок хорошо изучить теорию. Наша статья для тех, кто делает первый шаг на пути внедрения у себя дома такого альтернативного источника энергии, как тепловой насос, сделанный своими руками.
Устройство и принцип работы
Для сборки действующей модели теплового насоса не обойтись без знания теории, а точнее, принципа действия этого устройства. Хотелось бы изначально отметить, что утверждения о КПД в 300, 500 и 1000% — это миф или просто маркетинговый ход, рассчитанный на незнание рядовым пользователем законов физики. Так вот, тепловой насос – это устройство, берущее тепловую энергию в одном месте и перемещающее ее в другое с определенным КПД, не превышающим 100%. В отличие от котельных установок, он самостоятельно тепло не производит.
Примером могут служить домашние холодильники и кондиционеры, чья конструкция основана на так называемом цикле Карно, его же использует принцип работы теплового насоса для отопления или ГВС. Суть этого цикла заключается в движении вещества (рабочего тела) по замкнутой системе и меняющего свое агрегатное состояние с жидкого на газообразное и наоборот. В момент перехода выделяется или поглощается огромное количество энергии.
Чтобы пояснить на более доступном языке, перечислим основные элементы, которые включает в себя устройство теплового насоса:
- компрессор;
- теплообменник, где рабочее тело переходит в газообразное состояние (испаритель);
- теплообменник, в котором рабочее тело конденсируется (конденсатор);
- расширительный (редукционный) клапан;
- средства управления и автоматики;
- магистрали из медных трубок.
В качестве рабочего тела выступает вещество, закипающее при низких температурах – фреон. Циркулируя по трубке в виде жидкости, первым делом он попадает в испаритель. После взаимодействия с теплоносителем от внешнего источника (воздух, вода, грунт) рабочее тело испаряется и продолжает свое движение в виде газа. На этом участке давление в системе — низкое. Всю цепочку цикла отражает принципиальная схема теплового насоса:
Пройдя компрессор, фреон под давлением движется ко второму теплообменнику, где ему предстоит сконденсироваться и передать полученное тепло воде, снова приняв жидкое состояние. Далее, рабочее тело попадает в расширительный клапан, давление снова падает и оно продолжает свой путь к испарению. Цикл завершен.
Заводские теплонасосы для жилого дома способны выдавать теплоноситель с температурой 55—60 ºС, этого достаточно для обогрева помещений радиаторами либо теплыми полами. При этом вся система отопления затрачивает электроэнергию на такие цели:
- питание компрессора;
- вращение роторов циркуляционных насосов наружного и внутреннего контура;
- питание средств автоматики и контроля.
Получается, что при потрeблении 1 кВт электричества действие теплового насоса может переместить в дом до 5 кВт тепловой энергии извне, отсюда и небылицы о КПД 500%.
Тепловой насос воздух-воздух
Теоретически любая среда, имеющая температуру выше абсолютного нуля (минус 273 ºС), обладает запасом тепловой энергии. А значит, ее можно извлечь, уж тем более это нетрудно сделать при температуре окружающего воздуха минус 10—30 ºС.
Для этой цели служит тепловой насос воздух-воздух, отнимающий тепло у наружной окружающей среды и перемещающий его внутрь частного дома. Это самый доступный способ по цене оборудования и стоимости монтажа, он же – наименее эффективный. Чем крепче мороз на улице, тем меньше тепла удается получить. Принцип действия системы показан на рисунке:
Наружный блок воздушного теплового насоса внешне похож на такой же агрегат сплит-системы, только внутри у него нет компрессора. Остается лишь пластинчатый теплообменник и вентилятор, чьей задачей является повысить интенсивность процесса путем нагнетания через пластины большого количества воздуха.
Тепловой насос вода-вода
Более эффективным вариантом считается тепловой насос вода-вода. Он извлекает тепловую энергию из ближайшего водоема, если таковой есть на расстоянии до 100 м от дома. Другой, более распространенный способ – отбор тепла у грунтовых вод через скважину. По сути, скважин нужно 2: одна для выкачивания воды, другая – для ее сброса. Ниже представлены схемы тепловых насосов, действующих по такому принципу:
Здесь есть свои нюансы. Вода из скважины должна проходить очистку перед попаданием теплообменник, а трубы надо прокладывать ниже глубины промерзания грунта. Другое дело – контур на дне водоема, он заполняется незамерзающей жидкостью (пропиленгликолем), что служит посредником между водой и хладагентом.
Важно. Способность обеспечить частный дом тепловой энергией в этом случае зависит от производительности скважины и объема воды в пруде. Также существуют варианты погружения внешнего контура в проточную воду реки или канализационный септик.
Также существуют геотермальные тепловые насосы, чей принцип работы не отличается от предыдущих типов аппаратов, только тепло извлекается из грунта на глубине, где температура всегда одинакова – плюс 7 ºС. Для этого в землю закапывается горизонтальный контур из труб, занимающий большую площадь, либо в скважины глубиной 25 м опускаются геотермальные зонды. В обоих случаях в качестве теплоносителя используется антифриз.
Считается, что работа теплового насоса, добывающего тепло из грунта, — самая стабильная и эффективная. Но покупка и монтаж подобного оборудования очень дороги, а домашние мастера-умельцы редко прибегают к реализации этого варианта.
Как собрать тепловой насос в домашних условиях?
Поскольку термодинамический расчет теплового насоса представляет для большинства домашних мастеров — самодельщиков немалую сложность, приводить его здесь мы не будем. Наша задача – представить несколько действующих моделей, чтобы любой энтузиаст мог взять какую-нибудь из них за основу для создания собственного детища.
Необходимо отметить, что тепловой насос, придуманный и собранный своими руками, для подавляющего большинства рядовых пользователей останется недостижимой мечтой, если не приложить к его изготовлению массу усилий и времени.
Простейший тепловой насос из старого холодильника был описан в статье журнала «Инженер» за 2006 г. Он позиционируется, как нагреватель воздух – воздух для небольшого помещения или теплицы. Кстати, какой бы ни был мощный бытовой холодильник, на обогрев даже небольшого дома его не хватит, а вот на 1 комнатку – вполне. Решение реализуется 2 способами, причем внутренняя автоматика отключения демонтируется и все агрегаты соединяются напрямую для непрерывной работы. В первом случае старый холодильник находится в помещении, конструкция насоса показана на схеме:
Снаружи к нему прокладывается 2 воздуховода и врезается в переднюю дверку. Воздух по верхнему каналу попадает в морозилку, охлаждается и опускается к нижнему воздуховоду из-за увеличения плотности. Затем он покидает корпус холодильника, вытесняемый верхним потоком. Помещение прогревается от теплообменника, расположенного на задней стенке агрегата. По второму способу сделать своими руками тепловой насос так же просто, надо лишь встроить холодильник в наружную стену, как изображено на схеме:
Самодельный обогреватель из холодильника может функционировать до наружной температуры минус 5 ºС, не ниже.
Тепловой насос из кондиционера
Современные сплит-системы, особенно инверторного типа, успешно выполняют функции того же теплового насоса воздух – воздух. Их проблема в том, что эффективность работы падает вместе с наружной температурой, не спасает даже так называемый зимний комплект.
Домашние умельцы подошли к вопросу иначе: собрали самодельный тепловой насос из кондиционера, отбирающий теплоту проточной воды из скважины. По сути, от кондиционера тут используется только компрессор, иногда – внутренний блок, играющий роль фанкойла.
По большому счету, компрессор можно приобрести отдельно. К нему потребуется сделать теплообменник для нагрева воды (конденсатор). Медная трубка с толщиной стенки 1—1.2 мм длиной 35 м наматывается для придания формы змеевика на трубу диаметром 350—400 мм или баллон. После чего витки фиксируются перфорированным уголком, а затем вся конструкция помещается в стальную емкость с патрубками для воды.
Компрессор из сплит-системы присоединяется к нижнему вводу в конденсатор, а к верхнему подключается регулирующий клапан. Таким же образом изготавливается испаритель, для него сгодится обычная пластиковая бочка. Кстати, вместо самодельных емкостных теплообменников можно использовать заводские пластинчатые, но это обойдется недешево.
Сама по себе сборка насоса не слишком сложна, но здесь важно уметь правильно и качественно пропаивать соединения медных трубок. Также для заправки системы фреоном потребуются услуги мастера, не станете же вы специально покупать дополнительное оборудование. Дальше – этап наладки и пуска теплового насоса, который далеко не всегда проходит удачно. Возможно, придется немало повозиться, чтобы добиться результата.
Заключение
Конечно, отопление дома тепловым насосом – мечта многих домовладельцев. К сожалению, стоимость установок слишком высокая, а справиться с собственноручным изготовлением могут единицы. И то зачастую мощности хватает лишь на ГВС, об отоплении речь не идет. Если бы все было так просто, то у нас в каждом доме стоял самодельный тепловой насос, а пока что он остается недоступным широкому кругу пользователей.
В этой статье речь пойдет о планировке одноэтажного каркасного дома. Вы узнаете, какие есть особенности каркасного строительства, в чем заключены преимущества каркасных строений и какие существуют недостатки. После этого рассмотрим, какие есть проекты и виды каркасного строительства и как построить дом для круглогодичного проживания. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 04 2025 21:54:14
Хотите выполнить монтаж лучшей мягкой кровли? Выполняем монтаж мягкой кровли своими руками. + Фото и видео в статье! Смотри и узнай...
06 04 2025 17:27:21
Твердотопливные котлы российского производства: производители торговых марок "Zota", " Очаг", " Прометей", " Слон" и " Буржуй"....
05 04 2025 16:47:17
В этой статье мы поговорим о утеплении стен пеноизолом своими руками - технология межстенной теплоизоляции, а также подробная схема монтажа утеплителя на стену снаружи....
04 04 2025 2:37:30
Из данной статьи вы узнаете о электрических котлах Buderus и ознакомитесь с их техническими хаpaктеристиками, а также как выбрать устройство. Обзор ТОП-4 лучших моделей 12 квт с описанием отличительных особенностей и отзывы покупателей....
03 04 2025 2:14:46
В этой статье мы поговорим о сэндвич панелях для балкона. Вначале мы расскажем, какие существуют разновидности панелей, и подробно рассмотрим каждую из них, после этого в статье будет подробно описан процесс отделки. Также ко всему написанному вы найдете множество фото, на которых будет наглядно показаны те или иные аспекты. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 04 2025 1:28:45
Узнай как сделать утепление крыши дома своими руками. Минеральная вата или другие типы. Технология теплой кровли+ фото и видео. Узнай- изнутри и снаружи, как правильно утеплять крышу каркасного дома! Узнайте подробнее в статье=>>...
01 04 2025 16:59:19
Как производится установка печи в бане. Рекомендации по выбору места и монтажу в соответствии с нормами....
31 03 2025 4:19:14
В данной статье вы узнаете как производится обшивка сайдингом деревянного дома снаружи своими руками, мы расскажем вам об установке сайдинг панелей, об отделке тепло- и гидроизоляции, а так же расскажем вам как крепить внешние угловые планки + фото установки....
30 03 2025 8:16:51
Как правильно резать стекло в домашних условиях? В данной статье подробно опишем процесс резки стекла алмазным, шариковым, масляным стеклорезом. Что необходимо знать прежде, чем начать резать стекло. Какие необходимо соблюдать правила, чтобы сделать работу качественно. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 03 2025 17:24:24
В этой статье мы поговорим о декоративной штукатурке Деруфа. Вы узнаете о ее особенностях, технологиях облицовки и требуемых инструментах, а в конце статьи найдете советы профессионалов в этой сфере. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 03 2025 21:27:55
Принудительная канализация представляет собой небольшой по размеру насос, который не требует специального образования для установки и дальнейшей эксплуатации. Данные изделия различаются по нескольким видам и имеют некоторые особенности эксплуатации ......
27 03 2025 4:19:48
В этой статье мы поговорим о том, как выполнить отделку стен гипсокартоном без каркаса и профиля из металла. Рассмотрим два способа – использование клеевого состава и крепление к деревянной поверхности, и для каждого из них будет описано, какие материалы нужны для работы, требуемый инвентарь, как выполнить подготовку к началу работ и сам процесс установки. Кроме того, вы найдете много фото, которые наглядно продемонстрируют, как все должно быть сделано. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 03 2025 13:17:55
Фундамент является важнейшей частью Вашего дома, его основой и опорой. Поэтому данному этапу строительства нужно уделить особое внимание. В этой статье мы разберем плитный фундамент для дома из пеноблоков, а так же особенности каждого грунта и его хаpaктеристики. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 03 2025 7:50:30
В этой статье мы поговорим о том, как заделать дыру в гипсокартоне. Вы узнаете, что потребуется подготовить в самом начале, а далее рассмотрим, как заделать дыру до 5, 30, 60 и больше 60 мм. Все полезные рекомендации помогут справиться с проблемой и быстро устранить недостаток....
24 03 2025 13:45:22
Как правильно сверлить плитку на стенах, полу. При желании любой может научиться пусть не профессионально, но аккуратно и качественно укладывать плитку. Советы и инструкция. Пошаговая инструкция +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 03 2025 10:20:41
В связи с чем и каким образом можно перекрыть батарею в квартире. Рекомендации по аварийному и летнему отключению приборов отопления в централизованных системах....
22 03 2025 20:56:17
Из данной статьи вы узнаете о дизельном генераторе 10 кВт и ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками трехфазных устройств и с автозапуском. Обзор ТОП-10 моделей и принцип действия, а также на что обратить внимание при выборе....
21 03 2025 23:18:56
В этой статье мы поговорим с вами о садовом инвентаре и посмотрим фото. Мы рассмотрим, какие инструменты используются для обработки земельного участка, а именно разновидности лопат, тяпок, вил, плоскорезов, грабель, ножовок и пил, секаторов и cyчкорезов, а также какие есть мелкие инструменты и нестандартные модели. В конце статьи вы узнаете о правилах хранения инвентаря и садовых органайзерах. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 03 2025 20:40:15
С чего начать стройку? Перед началом строительства необходимо изучить этапы проектирования и законодательно-нормативную базу, во избежание неприятных штрафов. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 03 2025 3:39:10
В данной статье вы познакомитесь с газовыми котлами Китурами, узнаете их устройство, технические хаpaктеристики, модельный ряд (двухконтурные и одноконтурные приборы), а также найдете инструкцию по эксплуатации и отзывы владельцев....
18 03 2025 13:55:57
Одним из достоинств качественных чугунных радиаторов является долговечный срок службы. Однако такое обстоятельство, как закупорка радиаторов, приводит к худшему обогреву помещения ......
17 03 2025 17:25:24
Собираетесь воплотить в реальность мечту построить небольшой дачный дом 6 х 6 м или 6 х 8 м с мансардой или верандой. Дома размером 8 х 8 м с отличной планировкой из бруса, кирпича, блока станут украшением загородного участка. Проектов дачных домов существует огромное количество на любой вкус и кошелек. К тому же есть ультрасовременные типы двухуровневые строений, а также старая добрая классика. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 03 2025 17:39:19
Из данной статьи вы узнаете о лучших накопительных электрических водонагревателях (бойлер) 100 литров и ознакомитесь с популярными производителями, а также как выбрать плоский ил горизонтальный прибор. Обзор ТОП-12 моделей с описанием достоинств и недостатков....
15 03 2025 10:16:49
Как выбрать антифриз для отопления и закачать его в систему частного дома. Хаpaктеристики разных видов гликолей. Советы по заливке в открытую и закрытую отопительную систему....
14 03 2025 16:43:53
Как утеплить ваш дом глиной с соломой и опилками, при этом также используя такие натуральные материалы как солому и опилки. Экологичный каркасный дом для вас! +Видео. Узнайте подробности в статье=>>...
13 03 2025 0:13:53
Узнай как производится автоматизированная штукатурка с помощью машины. Учимся наносить своими руками машинным способом. +Видео пошаговая инструкция, +Фото. Узнайте подробности в статье=>>...
12 03 2025 10:54:30
Забор шахматка, это один из вариаций штакетника. Конструкция представляет собой доски, крепящиеся к балкам с обеих сторон в шахматном виде. Разделяют несколько видов шахматного забора: вертикальный, горизонтальный и подобие тына. Имеет привлекательный вид и хорошие прочностные хаpaктеристики. Монтируют из дерева, металла и пластика. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 03 2025 11:29:52
Как изготавливают древесный уголь своими руками в домашних условиях. Описание технологии углежжения на производстве и оборудования, что для этого применяется....
10 03 2025 17:15:55
В этой статье расскажем про особенности строительства беседок на даче в стиле Шале своими руками с барбекю, мангалом, печью или камином. Узнаете про конструкционные особенности возведения беседок в виде отдельностоящих построек и пристроенных к дому. Также, расскажем о формировании стиля Шале, возведении фундамента, фронтальной стены, столбов опоры, балок перекрытия, выборе материала для кровли и конструкции беседки. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 03 2025 16:34:48
В этой статье мы поговорим о том, чем почистить бачок унитаза от налета и ржавчины. Вы узнаете, почему появляются загрязнения в баке, какие существуют принципы очистки бака для слива, а также какие средства идеально подойдут для процедуры. Далее вы узнаете о последовательности промывания арматуры и меры профилактики. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 03 2025 12:37:31
Какие существуют твердотопливные котлы с автоматической подачей топлива. Обзор агрегатов и подающих устройств для пеллет, угля и щепы....
07 03 2025 16:48:40
Стальные и чугунные банные печи Везувий – обзор модельного ряда. Особенности конструкции, основные технические хаpaктеристики....
06 03 2025 12:38:34
Как выбрать настольную газовую плиту под баллонный газ с 1,2 и 4 конфорками. Рейтинг и обзор популярных марок: Гефест, Мечта, Дарина, Дельта. Размеры плит, расход газа....
05 03 2025 1:10:24
Теплоизоляция помещения напрямую зависит от выбранного вами утеплителя. Утеплению подлежат не только стены жилых помещений, но и цокольные, чердачные перекрытия ......
04 03 2025 18:32:26
В настоящее время большой популярностью начали пользоваться заборы из пластика. Делятся по цвету, виду и размеру. Существуют следующие виды заборов из пластика: штакетник, глухой забор, комбинированный, сетка,плетень. При изготовлении пластиковых заборов применяют технологии по аналогу производства пластикового окна, используя материал поливинилхлорид. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 03 2025 3:29:26
В этой статье вы узнаете, как сделать обрешетку крыши под профнастил. Так же мы расскажем о устройстве стропильной системы для двускатной и мансардной крыши, рассмотрим нюансы установки контррейки и укладки кровельного пирога....
02 03 2025 15:33:20
Хотите закрыть столбчатый и свайный фундамент, но не знаете как? Инструкция и материалы как сделать забирку фундамента для каркасного дома. Чем закрыть? Смотри видео тут! Узнайте подробнее в статье=>>...
01 03 2025 11:30:59
Что такое керамическая плитка? Использование керамической поверхности в дизайнерских решениях помещений и в обустройстве интерьеров. Полезные советы при проектировании керамической поверхности, по подбору расходных материалов и материалов, которые подчеркивают изысканность керамической поверхности пола. Читайте подробнее в статье =>>...
28 02 2025 7:10:53
В этой статье мы поговорим о том, как сделать отделку ванной комнаты сайдингом своими руками. Вначале вы найдете краткое описание материала. После мы познакомим вас с двумя способами установки панелей, а именно монтаж на клеевой состав и на каркас. Каждый из этих вариантов будет подробно рассмотрен – какие инструменты потребуются, как подготовить поверхность перед началом работ, как подобрать клей и как изготовить каркас....
27 02 2025 13:56:27
В этой статье мы поговорим о том, как составить чертеж и выбрать дерево, на котором построить дом на дереве своими руками. Вы узнаете обо всех тонкостях планирования, особенностях подготовки, а также будет отдельно рассмотрена технология возведения дома – установка опор, платформы, укладывания пола, монтаж стенок дома и крыши, установка лестницы и отделочные работы. В конце статьи вы найдете обучающее видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 02 2025 18:34:58
В этой статье мы поговорим о финских деревянных теплых входных дверях. Мы расскажем, какими достоинствами обладают такие конструкции, а также рассмотрим технические особенности дверных строений. Далее будет представлена хаpaктеристика деревянных дверей для установки между комнатами, обзор популярных моделей и отзывы пользователей. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 02 2025 10:48:48
В этой статье коснёмся темы установки так называемых мягких окон из поливинилхлорида в беседках и открытых террасах. Расскажем про особенности эксплуатации и ухода за пленкой ПВХ, узнаете, в чем ее преимущества пред другими подобными материалами. Кроме того, дополним рассказ об окантовке мягких окон, ее предназначении и способах монтажа. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 02 2025 18:19:39
Рекомендации, как изготовить автомобильный или домашний газогенератор своими руками. Устройство и принцип работы агрегата, развенчание самых популярных мифов....
23 02 2025 10:23:15
Если вам интересно, как при помощи простых материалов и бюджетных решений можно сделать внутреннюю отделку дачного дома, то вам обязательно нужно прочесть эту статью. В ней будут рассмотрены недорогие и удачные способы для облицовки стен, а также вы узнаете о нескольких оригинальных идеях создания неповторимого интерьера. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 02 2025 13:15:34
В данной статье вы узнаете, что представляют из себя бытовки из сэндвич-панелей, узнаете о их достоинствах и недостатках, о их видах и устройстве, а так же мы расскажем вам, каков порядок изготовления....
21 02 2025 17:18:30
В этой статье вы узнаете о том, как выровнять гипсокартон. Способы отличаются между собой из-за вида повреждений и неровностей. Если вы будете следовать всем советам и инструкциям, вы сможете с первого раза выровнять гипсокартон. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 02 2025 15:47:33
Что делать, когда течет батарея или труба отопления. Рекомендации по поиску протечек и их устранению разными способами....
19 02 2025 18:59:23
В этой статье мы поговорим об охранных сигнализациях на дачу. Мы расскажем вам, каких они бывают видов, преимущества использования, описали для вас подробности системы. Далее вы найдете описание и принцип работы, а также инструкцию по установке, которая поможет правильно распределить по периметру имеющиеся датчики движения. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 02 2025 11:20:31
В этой статье мы поговорим о том, какие чаще всего допускают ошибки при монтаже резьбовых соединений, а также как их избежать и выполнить правильную установку, при которой все будет выполнено надежно и долговечно....
17 02 2025 17:41:48
Еще:
Оборудование -1 :: Оборудование -2 :: Оборудование -3 :: Оборудование -4 :: Оборудование -5 :: Оборудование -6 :: Оборудование -7 :: Оборудование -8 :: Оборудование -9 :: Оборудование -10 :: Оборудование -11 :: Оборудование -12 ::
